Skys reaktion på forurening afklaret med ny klimaanalyse

Hvordan skyernes egenskaber ændrer sig som reaktion på lokal forurening - hovedsageligt fra kulforbrænding og skibsmotorer - er blevet mere præcist bestemt.

Dette fund, udgivet i dag i Procedurer fra National Academy of Sciences , kunne hjælpe forskere med bedre at modellere, hvad fremtidige globale temperaturer vil være med øgede drivhusgaskoncentrationer.

Skyer er ophobninger af vanddråber, der normalt dannes omkring meget små partikler, kendt som aerosoler. Disse aerosoler inkluderer ørkenstøv, sod eller forbindelser kaldet sulfater.

Menneskelige aktiviteter kan øge de lokale koncentrationer af disse aerosoler. For eksempel, brændende kul frigiver sod og sulfater, skabe lokale hotspots af aerosoler over kraftværker eller byer.

Forskere ved, at disse lokale hotspots af aerosoler ændrer skyernes egenskaber ved at give dem flere aerosoler til at danne dråber rundt om, skabe skyer med et større antal mindre dråber end normale skyer. Disse skyer er også lysere end skyer, der ikke er påvirket af forurening.

De lysere skyer afspejler mere af det indgående sollys, giver en lokal køleeffekt. Det betyder, at mens menneskelige aktiviteter varmer kloden op, gennem frigivelse af drivhusgasser som kuldioxid, de hjælper også med at afkøle dele af planeten, ved at frigive forurenings aerosoler.

Hovedforfatter Dr. Edward Gryspeerdt fra Institut for Fysik på Imperial, der præsenterer forskningen i dag på European Geosciences Unions generalforsamling i Wien sagde:"Afbrænding af fossile brændstoffer frigiver drivhusgasser, men ofte også aerosoler, der kan få skyer til at reflektere mere sollys tilbage i rummet. Menneskelige aktiviteter har således både en opvarmning og en kølende effekt.

"Selvom køleeffekten er meget mindre end den varmeeffekt, at vide, hvordan aerosoler har ændret skyegenskaber i det tidligere og nuværende klima, hjælper os med bedre at forstå, hvor meget Jorden sandsynligvis vil varme under forskellige fremtidige scenarier for drivhusgasniveauer. "

Mere præcist mål

Aerosoler og skyer varierer betydeligt over hele kloden. Satellitdata kan bruges til at bestemme, hvordan aerosoler påvirker skyens egenskaber, men denne metode har en række usikkerheder, især omkring hvordan forskere måler aerosolen fra rummet.

Nu, et team ledet af forskere ved Imperial har fundet en mere præcis måde at forudsige effekten ved hjælp af et andet mål for aerosolegenskaberne indsamlet fra satellitdata.

Denne foranstaltning indeholder oplysninger om størrelsen af ​​aerosolpartiklerne, hvilket er relateret til, hvor let skydråber kan dannes omkring dem. Dette vil gøre det muligt for klimamodeller at mere præcist drille de forskellige faktorer, der påvirker de globale temperaturer, fra hinanden.

Forudsiger cloud -respons

Som regel, at finde ud af, hvordan skyer kan reagere på aerosolforurening, forskere sammenligner, hvordan skyegenskaber varierer som reaktion på mængden af ​​aerosoler. Imidlertid, forskellige typer aerosoler har forskellige effekter på skyens egenskaber, hvilket betyder et mål for den simple mængde aerosoler kan være vildledende.

Det er sværere for skydråber at danne sig omkring nogle aerosoler, som ørkenstøv og sod, sammenlignet med andre aerosoler, såsom sulfater, som er mere effektive til at lysne skyer.

Før den industrielle revolution og masseforbrændingen af ​​fossile brændstoffer, der var mindre sulfater, som skaber lysere skyer med mindre dråber.

Det betyder, at hvis forskere forsøgte at sammenligne den afkølende effekt af skyer i dag og tidligere, udelukkende baseret på mængden af ​​tilstedeværende aerosoler, det ville de ikke have kunnet, fordi skyernes reaktion på aerosolen ville være anderledes.

Forbedring af forudsigelser om klimaændringer

Ved hjælp af flere forskellige globale klimamodeller, teamet viste, at ved at bruge satellitter til at bestemme ekstra information om aerosolstørrelsen, usikkerheden forårsaget af variationer i aerosoltypen kunne reduceres. Det betyder, at ændringen i skyegenskaber på grund af menneskelig aktivitet kan bestemmes mere præcist.

Foranstaltningen kan opnås ved satellitobservationer af skyer, hvilket betyder, at klimamodeller kan bruge mere præcise tal til skyrefleksion gennem tiden, forbedre deres forudsigelser for klimaændringer.